JP4574371B2

JP4574371B2 - 車両用サスペンション装置

Info

Publication number: JP4574371B2
Application number: JP2005026300A
Authority: JP
Inventors: 裕巳稲垣; 学池谷; 孝一陶山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-02-02
Filing date: 2005-02-02
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2025-02-02
Also published as: JP2006213119A

Description

この発明は、車両の姿勢を制御可能な車両用サスペンション装置に関するものである。

車両用サスペンション装置として、姿勢制御機能を備えたものが開発されている。この車両用サスペンション装置は、車両左右のサスペンションユニットに油圧によって昇降調整可能なアクチュエータが夫々設けられ、ローリング等の車両の運転状態に応じて車両左右のアクチュエータが制御されるようになっている。具体的には、例えば、ローリング時には、車体が沈み込もうとする側のアクチュエータに作動油を供給し、車体が浮き上がろうとする側のアクチュエータの作動油を排出することによって車両姿勢を安定保持するようになっている。
特表２００２−５４２９７７号公報

しかし、この従来のサスペンション装置の場合、姿勢制御時に、一方のアクチュエータにリザーバタンク内の作動油を油圧ポンプによって供給すると共に、他方のアクチュエータ内の作動油をリザーバタンク内に戻すようになっているため、車両を持ち上げるアクチュエータの作動力を油圧ポンプがすべて作り出さなければならないうえ、逆側のアクチュエータからリザーバタンク内に戻される作動油の流れが無駄に消費されてしまう。このため、油圧ポンプのポンプ容量を大きくせざるを得ず、装置の大型化や駆動源の動力損失の増大を招くことが懸念される。

そこでこの発明は、装置の大型化や動力損失の増大を招くことなく、車両姿勢を確実に制御できる車両用サスペンション装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、車体左右、若しくは、前後の対を成すサスペンションユニット（例えば、後述の実施形態におけるサスペンションユニット１Ａ，１Ｂ）が、車体と車輪を弾性的に連結するコイルスプリング（例えば、後述の実施形態におけるコイルスプリング３）と、このコイルスプリングの上端を車体側にて支持するアッパスプリングシート（例えば、後述の実施形態におけるアッパスプリングシート５）と、前記コイルスプリングの下端を車輪側にて支持するロアスプリングシート（例えば、後述の実施形態におけるロアスプリングシート６）と、を備えて成る車両用サスペンション装置において、前記各サスペンションユニットの、アッパスプリングシートとロアスプリングシートの少なくともいずれか一方に油圧による昇降調整機構（例えば、後述の実施形態における第１昇降調整機構１４Ａ，第２昇降調整機構１４Ｂ）を設け、対を成すサスペンションユニットの昇降調整機構を、共通のモータ（例えば、後述の実施形態におけるモータ１５）によって駆動される第１の油圧ポンプ（例えば、後述の実施形態における第１の油圧ポンプ１６）と第２の油圧ポンプ（例えば、後述の実施形態における第２の油圧ポンプ１７）を備えた油圧回路（例えば、後述の実施形態における油圧回路２）に接続し、この油圧回路に、前記第１の油圧ポンプの作動によって一方のサスペンションユニットの昇降調整機構内の作動油を他方のサスペンションユニットの昇降調整機構に供給する第１の通路と、前記第２の油圧ポンプの作動によって他方のサスペンションユニットの昇降調整機構内の作動油を一方のサスペンションユニットの昇降調整機構に供給する第２の通路と、前記両昇降調整機構に対する前記第１の通路と第２の通路の接続切換えが可能な流路切換バルブ（例えば、後述の実施形態における第１，第２流路切換バルブ２３，２４）と、を設け、前記流路切換バルブを車両の走行状態に応じて制御するようにした。

この発明の場合、車両の姿勢制御時には、第１の油圧ポンプと第２の油圧ポンプを共通のモータで駆動し、車両の走行状態に応じて流路切換バルブを選択的に作動させる。流路切換バルブが、第１の通路と第２の通路の一方を両昇降調整機構に接続すると、その通路内の油圧ポンプの作用により、一方側の昇降調整機構内の作動油が他方側の昇降調整機構に供給される。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の通路と第２の通路のポンプ吸入側に、リザーバタンク（例えば、後述の実施形態におけるリザーバタンク２８）に接続される分岐通路（例えば、後述の実施形態における分岐通路２５，２６）を設けると共に、この分岐通路を開閉する開閉バルブ（例えば、後述の実施形態における開閉バルブ２７）を設けるようにした。

この場合、開閉バルブによって分岐通路を開くと、第１の通路と第２の通路のポンプ吸入側がリザーバタンクに接続される。このため、リザーバタンクから吸入した作動油を第１の油圧ポンプと第２の油圧ポンプの作動によって両昇降調整機構に供給し、或いは、両昇降調整機構内の作動油をリザーバタンクに排出することが可能になる。

請求項１に記載の発明によると、第１の油圧ポンプと第２の油圧ポンプのいずれかによって一方側の昇降調整機構内の作動油を他方側の昇降調整機構に供給し、それによって車両の姿勢制御を行うものであるため、油圧ポンプの小さな動力で確実な姿勢制御を行うことができる。即ち、第１または第２の油圧ポンプは、吸入側の昇降調整機構内の圧力にポンプ動力を加算するかたちでポンプ作動を行うだけで良いため、小さな動力で吐出側の昇降調整機構に作動油を供給することができる。
したがって、この発明によれば、装置の大型化とモータの動力損失を抑えつつ、確実な姿勢制御を実現することができる。
また、この発明の場合、車両の姿勢制御時には、共通のモータで第１のポンプと第２のポンプを作動させたまま流路切換バルブによって第１の通路と第２の通路を切り換えることにより、対を成す車高調整装置の昇降作動を切り換えることができるため、作動応答性が良く、運転状態に応じた迅速な姿勢制御が可能であるという利点がある。

また、請求項２に記載の発明によると、油圧回路の僅かな改良によって車高調整機能を持たせることができる。

以下、この発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１〜図４は、この発明にかかる車両用サスペンション装置（以下、「サスペンション装置」と呼ぶ。）を車両の前輪側に適用した実施形態を示す構成図である。この実施形態のサスペンション装置は、図示しない車体左右の前輪に車体を懸架させる一対のサスペンションユニット１Ａ，１Ｂと、これらのサスペンションユニット１Ａ，１Ｂを制御する油圧回路２と、を備えている。

各サスペンションユニット１Ａ，１Ｂは、車体と車輪の間の振動や衝撃を吸収するコイルスプリング３と、オイルの流通抵抗によって減衰力を発生するショックアブソーバ４と、を備えており、コイルスプリング３はアッパスプリングシート５とロアスプリングシート６を介して車体側と車輪側に夫々支持されている。ショックアブソーバ４は、オイルが充填されたシリンダチューブ７と、このシリンダチューブ７に進退自在に挿入嵌合されたピストンロッド８を備え、シリンダチューブ７の下端が図示しないサスペンションアームを介して車輪側に結合されると共に、ピストンロッド８の上端が前記アッパスプリングシート５と共に車体側に結合されている。コイルスプリング３はショックアブソーバ４の外周側に配置され、ロアスプリングシート６はシリンダチューブ７の外周面に結合され、このシリンダチューブ７を介して車輪側に支持されている。

アッパスプリングシート５は、環状のシリンダ穴９ａを有しピストンロッド８と共に車体側に直接固定されるベース部材９と、このベース部材９のシリンダ穴９ａ内に摺動自在に嵌合されてシリンダ穴９ａとの間に作動室１０を形成する環状ピストン１１と、この環状ピストン１１に連結壁１２を介して結合されコイルスプリング３の上端部を直接支持するシート本体１３と、を備え、ベース部材９と環状ピストン１１が油圧による昇降調整機構１４Ａ（１４Ｂ）を構成している。なお、以下では、図中左側のサスペンションユニット１Ａの昇降調整機構を第１昇降調整機構１４Ａと呼び、図中右側のサスペンションユニット１Ｂの昇降調整機構を第２昇降調整機構１４Ｂと呼ぶものとする。

油圧回路２は、共通のモータ１５によって駆動される第１の油圧ポンプ１６と第２の油圧ポンプ１７を備えている。この実施形態では、第１の油圧ポンプ１６と第２の油圧ポンプ１７はプランジャポンプによって構成されている。また、油圧回路２には、第１昇降調整機構１４Ａと第２昇降調整機構１４Ｂの給排ポート１８Ａ，１８Ｂ同士を接続する２系統の通路である第１の通路１９と第２の通路２０が並列に設けられている。第１の通路１９の途中には逆止弁２１，２２を介して前記第１の油圧ポンプ１６が介装され、第２の通路２０の途中には同様に逆止弁２１，２２を介して前記第２の油圧ポンプ１７が介装されている。第１の通路１９は第１の油圧ポンプ１６の作動によって第１昇降調整機構１４Ａ内の作動油を第２昇降調整機構１４Ｂに供給し、第２の通路２０は第２の油圧ポンプ１７の作動によって第２昇降調整機構１４Ｂ内の作動油を第１昇降調整機構１４Ａに供給する。

第１の通路１９のポンプ吸入側（第１の油圧ポンプ１６の吸入ポート１６ａ側）と第２の通路２０のポンプ吐出側（第２の油圧ポンプ１７の吐出ポート１７ｂ側）は、第１流路切換バルブ２３を介して第１昇降調整機構１４Ａの給排ポート１８Ａに接続され、第１の通路１９のポンプ吐出側（第１の油圧ポンプ１６の吐出ポート１６ｂ側）と第２の通路２０のポンプ吸入側（第２の油圧ポンプ１７の吸入ポート１７ａ側）は、第２流路切換バルブ２４を介して第２昇降調整機構１４Ｂの給排ポート１８Ｂに接続されている。第１，第２流路切換バルブ２３，２４は、電磁式の３ポート２位置切換弁によって構成され、図示しないコントローラによるオン・オフ制御によって第１，第２昇降調整機構１４Ａ，１４Ｂの給排ポート１８Ａ，１８Ｂを第１の通路１９と第２の通路２０のいずれかの対応するポートに選択的に導通し得るようになっている。なお、図１は、第１，第２流路切換バルブ２３，２４の通電がオフの状態を示し、この状態においては、第２の通路２０と第１の通路１９の各ポンプ吐出側が第１，第２流路切換バルブ２３，２４を介して第１，第２昇降調整機構１４Ａ，１４Ｂに接続されている。

また、第１の通路１９と第２の通路２０の各ポンプ吸入側には夫々分岐通路２５，２６が設けられ、これらの分岐通路２５，２６が共通の開閉バルブ２７を介して作動油を貯留するリザーバタンク２８に接続されている。開閉バルブ２７は、電磁式の弁によって構成され、図示しないコントローラによるオン・オフ制御によって両分岐通路２５，２６を同時に開閉し得るようになっている。なお、開閉バルブ２７はオフ状態において分岐通路２５，２６を閉塞するようになっている。

このサスペンション装置は、能動的な車両姿勢制御を行わないノーマルモードと、運転状態に応じて車両姿勢を能動的に制御する姿勢制御モードに、運転者によるスイッチ操作によって切り換えられるようになっていると共に、別のスイッチ操作によって車高降調整を行えるようになっている。以下、ノーマルモード時、姿勢制御モード時、車高調整時の動作について順次説明する。

＜ノーマルモード＞
ノーマルモードでは、図１に示すように、第１，第２流路切換バルブ２３，２４と開閉バルブ２７がオフ状態にされると共に、モータ１５もオフ状態とされている。このとき、第１昇降調整機構１４Ａが第１流路切換バルブ２３を介して第２の通路２０のポンプ吐出側に接続され、第２昇降調整機構１４Ｂが第２流路切換バルブ２４を介して第１の通路１９のポンプ吐出側に接続されるが、第１の通路１９と第２の通路２０のポンプ吸入側は、メイン通路側が第１流路切換バルブ２３と第２流路切換弁２４によって閉じられると共に、分岐通路２５，２６側が開閉バルブ２７によって閉じられているため、第１，第２昇降調整機構１４Ａ，１４Ｂは作動油の流通が遮断されてロック状態となる。したがって、この状態においては、車体に対する左右のアッパスプリングシート５の全高は一定に維持されている。

＜姿勢制御モード＞
姿勢制御モードでは、例えば、図２中の左側のサスペンションユニット１Ａ側を下げ、右側のサスペンションユニット１Ｂ側を上げる姿勢制御を行う場合、図示しないコントローラによる制御によって第２流路切換バルブ２４と開閉バルブ２７をオフ状態にしたまま、第１流路切換バルブ２３をオン状態に切り換え、その状態においてモータ１５をオン作動させる。これにより、第１，第２の油圧ポンプ１６，１７がモータ１５によって駆動され、第１昇降調整機構１４Ａと第２昇降調整機構１４Ｂが第１の通路１９によって接続される。したがって、このとき第１昇降調整機構１４Ａ内の作動油は、図２中の矢印で示すように第１の油圧ポンプ１６に吸入され、さらに第１の油圧ポンプ１６のポンプ作用によって第２昇降調整機構１４Ｂへと供給される。この結果、車両は同図中左側を下げ右側を押し上げるように姿勢制御される。
また、図２中の左側のサスペンションユニット１Ａ側を上げ、右側のサスペンションユニット１Ｂ側を下げる姿勢制御を行う場合、第１流路切換バルブ２３に代わって第２流路切換バルブ２４がオン状態に切り換えられ、第２の油圧ポンプ１７の作動によって逆に第２昇降機構１４Ｂ内の作動油が第１昇降機構１４Ａに供給される。

なお、第１の油圧ポンプ１６と第２の油圧ポンプ１７の吐出ポート１６ｂ，１７ｂと吸入ポート１６ａ，１７ｂの各間には、図示しないバルブによって開閉される還流通路が設けられており、一方の油圧ポンプ１６（または１７）が姿勢制御のための前述のポンプ作動を行っているときには、他方の油圧ポンプ１７（または１６）側の還流通路が開いて油圧ポンプ１７（または１６）の空転が許容されるようになっている。

＜車高調整−（１）上昇調整＞
車高を上昇調整する場合には、図３に示すように、第１，第２流路切換バルブ２３，２４と開閉バルブ２７をすべてオン状態にし、その状態においてモータ１５をオン作動させる。これにより、第１，第２の油圧ポンプ１６，１７がモータ１５によって駆動され、第１昇降調整機構１４Ａと第２昇降調整機構１４Ｂが第２の通路２０と第１の通路１９の各ポンプ吐出側と分岐通路２６，２５を介してリザーバタンク２８に接続される。このとき、リザーバタンク２８内の作動油は第１，第２の油圧ポンプ１６，１７によって吸入され、両油圧ポンプ１６，１７のポンプ作動によって第２昇降調整機構１４Ｂと第１昇降調整機構１４Ａに供給される。この結果、車高は上昇調整される。

＜車高調整−（２）下降調整＞
車高を下降調整する場合には、図４に示すように、第１，第２流路切換バルブ２３，２４とモータ１５をオフ状態にしたまま開閉バルブ２７をオン状態する。これにより、第１昇降調整機構１４Ａと第２昇降調整機構１４Ｂは第１の通路１９と第２の通路２０の各ポンプ吸入側と分岐通路２５，２６を介してリザーバタンク２８に接続される。このとき、第１昇降調整機構１４Ａと第２昇降調整機構１４Ｂ内の作動油はリザーバタンク２８に排出され、その結果、車高は下降調整される。

以上のようにこのサスペンション装置は、油圧ポンプ１６（または１７）の作用によって一方の昇降調整機構１４Ａ（または１４Ｂ）内の作動油を他方の昇降調整機構１４Ｂ（または１４Ａ）に供給することによって車両の姿勢制御を行うものであるため、一方の昇降調整機構１４Ａ（または１４Ｂ）内の作動油の圧力に油圧ポンプ１６（または１７）の動力を加算するかたちで他方の昇降調整機構１４Ｂ（または１４Ａ）に作動油を供給するだけで良く、他方の昇降調整機構１４Ｂ（または１４Ａ）に供給する作動油の圧力を油圧ポンプだけですべて作り出す場合に比較して小さなポンプ動力で姿勢制御を行うことができる。したがって、作動に必要なポンプ容量を小さくし、ポンプのコンパクト化を図ることができると共に、モータ１５による電力消費を大幅に低減することができる。

さらに、このサスペンション装置の場合、車両の姿勢制御時に、共通のモータ１５で第１の油圧ポンプ１６と第２の油圧ポンプ１７を連続作動させたまま、第１流路切換バルブ２３と第２流路切換バルブ２４をコントローラによって切換制御することによって両昇降調整機構１４Ａ，１４Ｂの作動油の給排を切り換えるものであるため、運転中の車両状態の変化に応じた姿勢制御を応答性良く行うことができる。

また、このサスペンション装置は、第１の通路１９と第２の通路２０のポンプ吸入側に、リザーバタンク２８に接続される分岐通路２５，２６と、その分岐通路２５，２６を開閉する開閉バルブ２７を設けた簡単な構成でありながら、車両の確実な車高調整を実現することができる。そして、別体の車高調整装置を設けるのではなく、サスペンション装置の油圧回路２に簡単な構成を付加するだけで車高調整機能を得ることができるため、部品点数の削減による製造コストの低下と装置全体のコンパクト化を図ることができる。

なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、サスペンションユニットのアッパスプリングシート５側にベース部材９と環状ピストン１１による第１，第２昇降調整機構１４Ａ，１４Ｂを設けたが、ロアスプリングシート６側に同様の昇降調整機構１４Ａ，１４Ｂを設けることも可能である。また、車体前後のサスペンションユニットを対にして、これに前述と同様の構成を適用することも可能である。

この発明の一実施形態を示すものであり、ノーマルモード時の車両用サスペンション装置の油圧回路図。同実施形態を示すものであり、姿勢制御時の車両用サスペンション装置の油圧回路図。同実施形態を示すものであり、車高を上昇調整する際の車両用サスペンション装置の油圧回路図。同実施形態を示すものであり、車高を下降調整する際の車両用サスペンション装置の油圧回路図。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ…サスペンションユニット２…油圧回路３…コイルスプリング５…アッパスプリングシート６…ロアスプリングシート１４Ａ…第１昇降調整機構（昇降調整機構）１４Ｂ…第２昇降調整機構（昇降調整機構）１５…モータ１６…第１の油圧ポンプ１７…第２の油圧ポンプ１９…第１の通路２０…第２の通路２３…第１流路切換バルブ（流路切換バルブ）２４…第２流路切換バルブ（流路切換バルブ）２５，２６…分岐通路２７…開閉バルブ２８…リザーバタンク

Claims

車体左右、若しくは、前後の対を成すサスペンションユニットが、車体と車輪を弾性的に連結するコイルスプリングと、このコイルスプリングの上端を車体側にて支持するアッパスプリングシートと、前記コイルスプリングの下端を車輪側にて支持するロアスプリングシートと、を備えて成る車両用サスペンション装置において、
前記各サスペンションユニットの、アッパスプリングシートとロアスプリングシートの少なくともいずれか一方に油圧による昇降調整機構を設け、
対を成すサスペンションユニットの昇降調整機構を、共通のモータによって駆動される第１の油圧ポンプと第２の油圧ポンプを備えた油圧回路に接続し、
この油圧回路に、
前記第１の油圧ポンプの作動によって一方のサスペンションユニットの昇降調整機構内の作動油を他方のサスペンションユニットの昇降調整機構に供給する第１の通路と、
前記第２の油圧ポンプの作動によって他方のサスペンションユニットの昇降調整機構内の作動油を一方のサスペンションユニットの昇降調整機構に供給する第２の通路と、
前記両昇降調整機構に対する前記第１の通路と第２の通路の接続切換えが可能な流路切換バルブと、を設け、
前記流路切換バルブを車両の走行状態に応じて制御するようにしたことを特徴とする車両用サスペンション装置。
前記第１の通路と第２の通路のポンプ吸入側に、リザーバタンクに接続される分岐通路を設けると共に、この分岐通路を開閉する開閉バルブを設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両用サスペンション装置。